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新突破:iPSC来源EVs显著逆转NK细胞衰老,增强机体免疫功能

  1. 抗肿瘤免疫
  2. 免疫衰老
  3. 诱导多能干细胞(iPSC)
  4. 自然杀伤细胞(NK细胞)

来源:细胞与基因治疗领域 2025-12-10 08:53

诱导多能干细胞(iPSC)来源的小细胞外囊泡(iPSC-sEVs)可通过靶向调控CISH-STAT3信号通路,有效逆转自然衰老过程中自然杀伤细胞(NK细胞)的功能衰退,从而增强老年个体的抗肿瘤免疫能力

近期,上海交通大学附属第六人民医院的研究团队在国际权威期刊《Stem Cell Research & Therapy》上发表了一项重要研究成果。

该研究首次揭示:诱导多能干细胞(iPSC)来源的小细胞外囊泡(iPSC-sEVs)可通过靶向调控CISH-STAT3信号通路,有效逆转自然衰老过程中自然杀伤细胞(NK细胞)的功能衰退,从而增强老年个体的抗肿瘤免疫能力。

随着人口老龄化加剧,免疫衰老(immunosenescence)成为影响老年人健康的重要因素。NK细胞作为先天免疫系统的关键效应细胞,在抗病毒和抗肿瘤免疫监视中发挥着不可替代的作用。

然而,随着年龄增长,NK细胞不仅数量发生偏移,其细胞毒性、细胞因子分泌能力及招募其他免疫细胞的能力也显著下降,导致老年人对感染和癌症的易感性升高。因此,如何逆转NK细胞衰老、恢复其免疫功能,成为老年医学和肿瘤免疫治疗领域的研究热点。

研究团队首先在自然衰老的小鼠模型中验证了iPSC-sEVs的干预效果。他们对12月龄的老年C57小鼠每周经尾静脉注射iPSC-sEVs,持续6个月。结果显示,接受iPSC-sEVs治疗的小鼠脾脏NK细胞中衰老标志物(如p21、γH2AX)表达显著降低,SA-β-gal活性减弱,同时抑制性受体KLRG1和NKG2C的表达下调,表明NK细胞的衰老表型得到部分逆转。

更重要的是,在体外细胞毒性实验中,来自iPSC-sEVs处理组小鼠的NK细胞对YAC-1淋巴瘤细胞的杀伤能力明显强于对照组。为评估其体内抗肿瘤效果,研究人员将不同来源的NK细胞与B16黑色素瘤细胞共同皮下接种至同源小鼠体内。

结果发现,接受“iPSC-sEVs处理过的老年NK细胞”共接种的小鼠,其肿瘤体积和重量均显著小于对照组;免疫组化分析显示,这些肿瘤组织中残留的NK细胞(NCR1+)更多,肿瘤细胞增殖(Ki67+)减少而凋亡(cleaved caspase-3+)增加。

此外,该组肿瘤微环境中CD4+和CD8+ T细胞浸润也明显增多,说明iPSC-sEVs不仅直接增强了NK细胞的杀伤力,还提升了其招募适应性免疫细胞的能力,从而构建更有效的抗肿瘤免疫微环境。

为深入探究作用机制,研究团队构建了D-半乳糖诱导的NK92细胞(人源NK细胞系)衰老模型。转录组测序(RNA-seq)结合生物信息学分析发现,iPSC-sEVs处理显著富集于JAK-STAT、TNF等信号通路,其中CISH(细胞因子诱导的含SH2蛋白)基因在衰老NK细胞中高表达,而在iPSC-sEVs干预后表达回落。

进一步实验证实,过表达CISH可促进NK92细胞衰老并抑制STAT3磷酸化;反之,使用STAT3激动剂可缓解D-半乳糖诱导的衰老表型。而当同时给予iPSC-sEVs和STAT3抑制剂时,iPSC-sEVs的抗衰老效果被完全抵消。这表明,iPSC-sEVs通过抑制CISH表达,解除其对STAT3磷酸化的抑制,从而激活下游信号通路,恢复NK细胞功能。

最后,研究团队通过质谱分析发现,iPSC-sEVs内富含大量RNA结合蛋白(RBPs)。这些蛋白可能通过调控CISH mRNA的稳定性或降解,实现对其表达的负向调节。这一发现为iPSC-sEVs的作用机制提供了分子层面的解释。

该研究不仅阐明了iPSC-sEVs通过CISH-STAT3轴逆转NK细胞衰老的新机制,更凸显了其作为一种基于iPSC的创新策略在老年肿瘤免疫治疗中的巨大潜力。值得关注的是,基于iPSC的治疗体系远不止于此——以iPSC衍生功能细胞为核心的细胞疗法,已成为全球再生医学中临床进展更快的核心方向,并在多个疾病领域构建起丰富的研发管线。

在组织修复与免疫调节领域,Cynata Therapeutics开发的iPSC来源间充质干细胞(iPSC-MSC)已分别针对膝骨关节炎和移植物抗宿主病(GvHD)进入III期和II期临床试验。在同类赛道中,中盛溯源自主研发的iPSC-MSC疗法,面向膝骨关节炎和移植物抗宿主病的临床试验也已进入II期,其针对间质性肺病的I期试验亦在同步开展。

在神经系统疾病方面,霍德生物在脑卒中领域取得进展,其开发的iPSC来源前脑神经前体细胞针对缺血性脑卒中偏瘫的疗法已进入临床I期。与此同时,Aspen公司基于自体iPSC来源多巴胺能神经前体细胞疗法已针对帕金森病开展临床I期研究;中盛溯源布局的通用型iPSC来源多巴胺能前体细胞疗法同样处于该适应症的临床I期阶段,并已在早发型帕金森病患者中中观察到初步功能性治愈的积极信号。

此外,在糖尿病治疗方向,瑞普晨创与智新浩正在iPSC来源胰岛细胞替代治疗领域取得重要突破,均已进入临床I期阶段。

这种多赛道并行、全球协同推进的发展格局,充分彰显了iPSC平台强大的治疗潜力,正推动多个疾病领域向着精准化、可及化的治疗新时代迈进。

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